E10 Champ gravitationnel et magnétique

Topique

Le champ gravitationnel et le champ magnétique de la Terre sont deux observables globaux fondamentaux qui révèlent à la fois la structure interne de la planète et sa dynamique active.

Une anomalie gravimétrique mesure l'excès ou le déficit de masse qui existe sous une station de mesure donnée : une valeur négative sous une chaîne de montagnes indique que la légère racine corticale que cette chaîne de montagnes enfonce dans le manteau compense, et même dépasse, la masse supplémentaire que la topographie elle-même ajoute à la surface ; Une valeur positive apparaît cependant dans les arcs volcaniques et les zones de subduction, où une masse dense, celle d'une dalle froide qui s'enfonce, se rapproche de la surface.

Il existe deux mécanismes isostatiques complémentaires qui expliquent comment la croûte reste en équilibre flottant au-dessus du manteau : l'un d'eux propose que la croûte entière a la même densité, et qu'il s'agit simplement d'une racine plus profonde qui compense une montagne plus haute ; l'autre propose à la place que la densité de la croûte varie latéralement, de sorte qu'une colonne de croûte plus légère s'élève plus haut sans qu'il soit nécessaire d'enfoncer des racines supplémentaires dans le manteau.

Le champ géomagnétique est généré par une géodynamo : des courants électriques qui circulent dans le noyau externe liquide de fer et de nickel. La mécanique magnétohydrodynamique convertit l'énergie cinétique de la convection de ce noyau liquide en énergie magnétique qui entretient le champ géomagnétique, et le champ résultant est aujourd'hui principalement dipolaire, incliné d'environ onze degrés par rapport à l'axe de rotation de la Terre.

Lorsque le pôle nord magnétique et le pôle sud sont complètement échangés, cette inversion est enregistrée dans les roches elles-mêmes au moment où ces roches refroidissent en dessous d'une température critique qui fixe la direction du champ magnétique qu'elles avaient à ce moment-là ; Ce paléomagnétisme enregistré dans la roche est en fait la preuve qui a confirmé à la fois l'expansion du fond océanique et la théorie complète de la tectonique des plaques.

L'inclinaison enregistrée par ce paléomagnétisme nous permet également de calculer la latitude à laquelle la roche s'est formée dans le passé, en utilisant une formule bien établie qui relie directement cette inclinaison magnétique à la latitude géographique, fermant ainsi le lien entre le champ gravitationnel et le champ magnétique terrestre avec lequel a commencé cette description et l'histoire complète de la planète que les deux champs, ensemble, nous permettent de reconstruire.

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